力 学

一、燃线断瓶

在我们生活中，有时需要用酒瓶的一部分作容器，如何将啤酒瓶从指定部位截断呢？取一根棉线在煤油中浸透，将浸透煤油的棉线沿预定断开部位缠上几圈，然后点燃棉线，待棉线烧完时，立即将瓶子置于盛满冷水的水桶内，瓶子就从预定部位断开，再用砂石将断口慢慢磨平，就得到了我们所需要的容器了。

二、自制量杯

用玻璃罐头瓶或塑料瓶制作量杯，具体作法如下：

①如图力—10 所示，选用横截面积均匀的罐头瓶或切掉瓶口部分的塑料瓶，在其外壁贴上一张白纸条。

②用标准的量筒量好 50 厘米 3 的水，倒入瓶内，在纸条上画出液面

位置，作为 50 厘米 3 的标度线。

③再用量筒向瓶内倒入 400 厘米 3 的水，画出 400 厘米 3 的标度线， 然后将两条标度线之间的部分等分 8 等份，分别画出 100 厘米 3、150 厘米 3⋯⋯450 厘米 3 等标度线。

图力—10

利用上面自制的量杯可以做一些实验或配制一些溶液。

三、自制浮力天平

①选择一块薄厚均匀、尺寸约为 30 厘米×15 厘米的木板，在木板四个角的相同位置处粘上四个乒乓球（如图力—11 所示）。

图力—11

②把两个选好的秤盘先粘在短支柱上，然后再把支柱分别粘在与木板两端距离相等的位置上。

③在木板当中立一与木板垂直的小木条，在其上吊一重锤，并在重锤正下方的木板上钉一铁钉，钉尖朝上（如图力—11 所示）。当重锤与板上小钉尖对齐时，天平平衡。

四、自制喷泉

1. 高压喷泉

如图力—12a 所示，在广口瓶中装入半瓶水，瓶口塞上双孔橡胶塞， 其中一孔插入一根上端为尖嘴的玻璃管，作为喷嘴，玻璃管下端必须插

到水里。另一孔插入一段外接橡胶管的玻璃管。当我们用嘴从橡胶管向瓶中吹气时，水便沿着玻璃管上升，并从喷嘴喷出；吹气的气力越大， 水喷得越高。

瓶内的水从喷嘴向上喷出，是由于吹气后，瓶中空气压强变得比外界大气压强大，正是这个压强差使瓶里的水沿喷嘴喷出来的。

图力—12

图力—12b 为另一种加压喷泉的示意图。瓶上装着一个带孔的橡胶塞，将一根细玻璃管插过橡胶塞并插入水中。用嘴含着玻璃管的外端， 用力向瓶里吹气，随后迅速躲开，就会看到水从管中喷出。

1. 低压喷泉

取一个瓶子，在瓶口塞上一个带有孔的橡胶塞，将一根一端为尖嘴的玻璃管插入橡胶塞，另一端接上一段橡胶管（如图力—13a 所示）。用嘴含着橡胶管，从瓶中吸出一口气，用手夹紧橡胶管，将口中的气吐出， 再从瓶中吸出一口气，最后用手夹紧橡胶管，不要漏气。然后把整个装置倒过来，再把橡胶管口浸入水中，放开手后，就会看到水从管中喷出

（如图力—13b 所示）。

这个“喷泉”是由于瓶内的部分空气被吸出，使瓶内空气稀薄，瓶内气体压强小于大气压强而形成的。

图力—13

五、自制不倒翁

选用一个玩具塑料球，从中线处将球分成两个半球，再把一个较重的东西（如铅块或铁块）用胶布固定在半球内中心处（如图力—14 甲所示）。再用硬纸做成一个底面直径与半球直径相同的圆锥体（如图力—14 乙所示），并用彩笔在圆锥体上画上图案。再把圆锥体用胶布固定在半球上

（如图力—14 丙所示），不倒翁就做好了。不倒翁为什么不会倒？

大家都有这样的经验：平放的砖头很稳定，竖立着的砖头很容易翻倒；装着水的瓶子比空瓶站得稳。

从这些事例看，要使一个东西稳定，不会翻倒，需要满足两个条件： 它的底面积要大，重量要尽可能集中在底部；也就是说，它的重心要低。物体的重心可以认为是重量的中心，是物体所受重力的作用点。

图力—14

对所有物体来说，如果它的底面积越大，重心越低，那么，它就越稳定，越不容易翻倒。

图力—15

不倒翁所以不会倒，就是因为它充分满足了上面的条件。因为不倒翁的整个身体都很轻，只是在它的底部有一个较重的东西（铅块或铁块）， 因此它的重心很低。另一方面，不倒翁的底面积大而圆滑。当不倒翁向一边倾倒时，由于支点（与桌面的接触点）发生变动，重心和支点就不再在同一条铅垂线上（如图力—15 所示），这时重力的作用会使它绕支点摆动，使不倒翁恢复正常的位置。不倒翁倾斜的程度越大，支点离开重心的水平距离就越大，重力产生的作用，使它恢复原位的趋势也就越显著，所以不倒翁是永远推不倒的。

六、自制高度计

大气压是由于大气层受到重力作用而产生的。离地面越高的地方，上面的大气层越薄，那里的大气压强越小，也就是说大气压强随高度增加而减小。在海拔 2000 米以内，每升高 12 米，大气压强大约降低 133 帕，

相当于 1.36 厘米水柱产生的压强。我们可以根据大气压强随高度的增加而减小的规律，自制一个高度计，来粗测楼房或山的高度。

自制高度计所需器材有：玻璃瓶，带孔的橡胶瓶塞，粗细均匀的细玻璃管，红色的水液。

向玻璃瓶内装入约三分之一左右红色水液，把粗细均匀的细玻璃管插入带孔的橡胶瓶塞小孔内，并将瓶塞塞紧在玻璃瓶的瓶口上，注意不能漏气，使细玻璃管插入水中。再从玻璃管上端向瓶中吹气，使瓶内气体压强大于外界大气压强，瓶中的水沿玻璃管上升到瓶口以上（如图力— 16 所示）。再将画好刻度的小纸条（最小刻度为毫米）用胶水贴在瓶口外的细玻璃管上。这时高度计就做好了，我们就可以通过它来粗测一下楼房或小山的高度。

图力—16

因每升高 12 米，大气压强大约降低 133 帕，相当于 1.36 厘米水柱产生的压强。我们可以通过高度计中细玻璃管内水面升高的高度（h 厘米）， 测得高度计所处的高度 H。

H＝ h 厘 米 ×12 米

1.36厘米

七、自制晴雨表

气压与天气有密切的关系。一般说，地面上高气压的地区往往是晴天，地面上低气压的地区往往是阴雨天。或者说，气压稳定地缓慢上升， 就意味着天气有转晴的可能；相反，气压持续地缓慢下降，就意味着天气有从晴向阴雨转变的趋势。所以我们可以自制一个指示气压变化的气压计——晴雨表，来预测天气的晴雨变化。

自制晴雨表所需器材：玻璃瓶，细玻璃管，带孔橡胶瓶塞，带刻度的小纸条，少量食油。

在细玻璃管内注入一滴食油，将细玻璃管插入带孔的橡胶瓶塞的小孔

内，并把瓶塞塞紧在瓶口上，注意瓶塞周围不能漏气（如图力—17 所示）。然后再将画有刻度的小纸条贴在瓶外细玻璃管上。这样晴雨表就做好了。

晴雨表的原理是：当外界的大气压强升高时，瓶内气压小于外界大气压强，细玻璃管内的油滴会下移；当外界大气压强降低时，瓶内气压大于外界的大气压强，油滴会上移。根据油滴上下移动的位置，即可以了解大气压强的变化，进而知道天气将转晴还是转阴。

图力—17

注意：晴雨表要放在温度较稳定的地方，否则温度的变化，会引起瓶内空气压强的变化，从而影响对气压变化的观测。

八、试做小潜水艇

用一只试管，把管口用钻了两个小孔的橡皮塞塞紧，在两个小孔中各插入一根短玻璃管。其中一根玻璃管通过一根胶管与一个注射器相连； 另一根玻璃管接上一根短胶管。在试管底端绕几圈铁丝，使试管放在水中时，浮在水面上，保持平衡，同时注意使短胶管管口没入水面下（如图力—18）。这样潜水艇就做成了。实验时，用注射器从试管中逐渐抽气，试管内水增多；往试管中压气，试管里的水就减少；控制进入试管内的水量，试管就会在水中下沉、上浮和悬浮。想想看，这里面的道理是什么？

图力—18

根据物体在水中的浮沉条件，当用注射器从试管中逐渐抽气时，试管内水量增多，就等于试管所受重力增加；若试管重力大于浮力时，则试管下沉。当用注射器往试管中充气时，试管内水量减少，就等于试管所受重力减小了；当试管重力小于浮力时，试管就上浮。潜水艇就是根据这个原理制造的。

九、制作简易杆秤

找一根竹筷子，在较粗的一端缠绕几圈铁丝，在距粗端 1 厘米、2 厘米的地方，用小刀刻 a、b 两个槽。在 a 槽处用细线拴上秤盘，在 b 槽处用细线拴住作秤的提手。再用细线拴上一个旧锁作秤砣（如图力—19 所示）。手提提手，调节秤砣的位置，使筷子平衡。这时秤砣系线在秤杆的位置，就是秤的“定盘星”，用 0 表示。然后在秤盘上放 50 克的砝码， 调节秤砣使杆秤平衡，在秤砣系线的位置 c 处刻上记号，标上 50 克。然后，在杆秤上 c 处开始沿指向筷子较细方向，分别刻出和 0-c 等距的刻度，分别标上 100 克、150 克⋯⋯这根简易的秤就制成了。你可以用它称一支铅笔或一块橡皮等小重物的质量。

图力—19